生物学的手法：超分解能のマルチビュー共焦点顕微鏡

共焦点顕微鏡は、さまざまな試料の画像化における信頼性と柔軟性により、生物医学光学顕微鏡法の主力であり続けているが、点像分布関数の大きな異方性、回折限界の分解能、散乱する試料における深度依存性の劣化、体積による蛍光退色という問題もある。今回我々は、これらの問題に取り組み、マイクロメートル未満からミリメートルまでの空間スケールおよびミリ秒から時間までの時間スケールで、共焦点顕微鏡の性能を向上させ、側方向と軸方向両方の分解能を2倍以上高め、同時に光毒性を低減させた。このような進歩は以下の4方面の手法を統合して達成された。（1）広範囲にわたって高感度、高速、回折限界での画像化が可能なコンパクトラインスキャナーの開発；（2）ラインスキャンとマルチビュー画像化を組み合わせることにより分解能の等方性を改善した、散乱によって失われていたシグナルを回復する再構築アルゴリズムの開発；（3）構造化照明顕微鏡法技術を採用した、高密度に標識された厚い試料における超分解能画像化の達成；（4）これらの進歩と深層学習の相乗作用による、画像化速度、分解能、持続時間のさらなる改善。これらの性能は、単一細胞におけるタンパク質分布、線虫の一種Caenorhabditis elegansの胚と幼虫と成虫の核や発達中のニューロン、ショウジョウバエ（Drosophila）の羽の成虫原基の筋芽細胞、マウスの腎臓と食道と心臓と脳の組織など、20を超える異なる固定試料および生試料で実証された。

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